铝在地壳中的含量仅次于硅和氧而居第三位,是地球上存在最多的金属元素 ,在地球上具有较为广泛的分布,主要以铝硅酸盐矿石存在,还有铝土矿和冰晶石。1854年,法国化学家德维尔把铝矾土、木炭、食盐混合,通入氯气后加热得到NaCl,AlCl3复盐,再将此复盐与过量的钠熔融,得到了金属铝。1886年,美国的豪尔和法国的海朗特,分别独立地电解熔融的铝矾土和冰晶石的混合物制得了金属铝,奠定了今天大规模生产铝的基础。近一个世纪的历史进程中,铝的产量急剧上升,到了20世纪60年代,铝在全世界有色金属产量上超过了铜而位居首位。铝是13号元素,铝单质呈银白色,比重2.7,属于轻金属。铝是较活泼的金属,最外层有三个电子,因此,在自然界多以Alз+ 的形式而存在。但是,因为铝单质在空气和氧气中,容易形成氧化铝保护膜,纯铝制品反而经久耐用。铝有较好的导电性、导热性和延展性(硬度较小)。鉴于以上原因,它的用途涉及到许多领域,从国防、航天的各种材料,电力、通讯的导线到锅碗瓢盆等生活用品。它的化合物用途也非常广泛,不同的含铝化合物在医药,有机合成,石油精炼,催化剂,净水剂,食品工业等方面发挥着重要的作用,因此可以说铝与人们的生产生活息息相关。
人体中必需的矿物质分为两种:常量元素和微量元素。常量元素(占人体总重量的万分之一以上的元素,一般每人每天需要100mg以上)有:氧、碳、氢、氮、磷、硫、钙、钠、钾、氯和镁,共11种;它们构成人体总重量的99.95%。其中前6种(非金属)是蛋白质、脂肪和碳水化合物与核酸及水的主要成分(主要构成有机物),占人体总重量94%;后五种则是体液的必需成分,又称常量矿物元素。或者把后7种统称为必须常量矿物元素。现在已知和大家公认的人和动物必需的微量元素有14种:铁、锌、碘、铜、锰、钼、钴、硒、铬、镍、锡、硅、氟和钒。另外砷、铷、溴和锂四种元素还在争议之中。铝不是人体必需元素[1]
由于铝对人的危害,世界卫生组织(WTO)在1989年,把铝列为食品中污染元素。
人类和自然界的所有物质一样,都是由化学元素组成的。在漫长的生物进化过程中,人体的元素组成,在质和量上基本与地球表层和生物圈的元素相似。地球表面所具有的所有元素,在人体中都有分布,而不管这些元素对人体是有利还有弊,是必需还是有毒。人比土壤丰度大元素有:硅、铁、铝和钛。铝尽管不是人类必需的微量元素,但是在人体内仍然有一定的分布,其含量在人体内位居第21位,大约成人体内含量为0.061g[2] (平均值)。分析测试表明,现代人比古代人含铝量增加了一倍还多,并且呈继续上涨趋势,这大概与铝锅、铝盆、铝门、铝窗、铝管、铝线等日常用具进入人类日常生活有关。
因为土壤中含有大量的铝元素,动物和植物与地球表面、水源和大气又紧密相关。人除了与含铝的环境密切接触外,人同时又是以动植物为食物的。几乎所有的动物体内都含有铝元素,这一点早已被科学界所证实。有资料证明,在酸性环境下,土壤中的铝元素有可能呈游离状态,植物如果吸收大量的铝元素,也会造成植物伤害[3-4] ,如人参烧根,导致春季长出秋季死亡。
人要在地球上存在,就无法避开与铝的接触,因而尽量减少铝的危害就显得十分重要。事实上,尽管我们的环境和我们的食物中有大量的铝存在,但令人欣慰的是铝的吸收率非常低,一般小于0.1%。除了铝厂工人经常与含铝粉尘打交道,需要特别劳动保护外,其余人们只要能够养成良好的生活和卫生习惯,完全不必担心。根据科学测试,每人每日允许摄入的铝量为每公斤体重1毫克。通常每天从一般饮食中摄入肠胃道的铝是10~100mg。如果每天摄入量超过1g,可致血清及体内含铝量增高。日积月累,就会因铝的蓄积而造成危害。
铝对人体的危害主要在以下几个方面:1.危害神经系统,对老年人及儿童尤为突出,特别对脑组织及智力危害尤为明显,引起行为异常、智能障碍、运动震颤、反应迟钝等。但是,由于铝中毒早期症状不典型,往往被人们忽视,因而造成损失更大。2.影响钙和磷的代谢,进而影响骨骼的正常功能,造成骨脱钙、骨萎缩和骨密度降低,中老年人骨质疏松和儿童佝偻病及牙齿生长缓慢。3 铝的过量摄入,会降低人的免疫力。由于铝进人体后蓄积在人脑、肝、心脏和肾等脏器中,还会对各种脏器造成损害。4.铝对生殖系统的损害,可使女性促黄体生成素和促卵泡素减少;男性睾酮下降,性功能低下和阳痿,精子数量减少,畸形率升高,活动力弱。
养成良好的生活卫生习惯,避免铝的危害是至关重要的。需要注意一下几个方面:1.把好食物关,避免“病从口入”。含铝较多的食物有粉丝、某些饭馆的牛肉面、某些化学发面剂(化学酵母)做的馒头、加过面粉强筋剂的面粉及其所做的产品、传统食品油条、虾片等。以粉丝为例,在加工制作过程中,粉浆中须加入0.5%左右的明矾(硫酸钾铝)。随着粉丝的形成和干燥,明矾含量逐渐增加,而明矾以铝盐为主。据测定,每食用100克粉丝即给人体造成约200毫克的铝蓄积,是每日允许摄入量的数倍。对一些粉丝产地的调查显示,该类地区老年痴呆等神经系统疾病的发病率往往高于其他地区的数十倍,而平均寿命比普通地区低约10年。油条发面剂也是明矾,所以专家建议油条应该少吃或不吃,爱好者每周应控制在2次以下;现在速溶的合成牛肉面拉面剂中多含有明矾,所以卫生监督部门要求严格限制这种拉面剂的生产。化学发面剂和面粉强筋剂一般也含有明矾。人们尤其是儿童应该少食牛肉面、虾片、粉丝和油条制品。2.水厂应该少用或不用铝盐(明矾和硫酸铝)做净水剂,减少铝离子在水中的残留,使广大居民喝上卫生、纯净的自来水。3.使用铝制炊具有学问:家庭环保专家提醒说,使用铝锅、铝壶,不必擦掉表层的棕色锈,它可以保护铝质,使其不易溶出,从而减少铝对人体的伤害。不要用铝锅等铝制品盛酸性、碱性和咸的食品,不要将食品长期存放在铝盒(或锅)中。现在市场上一些档次较高的铝罐(易拉罐)灌装饮料很多,其实容易造成铝离子的溶出,尤其是在装盛酸性饮料时,更应注意。另外,还应避免用铝锅煎药。4.避免从药物中摄入铝。有许多药物,如治疗胃及十二指肠和胃酸过多等消化道疾病的某些药物(如胃舒平、硫酸铝复合剂)、用以治疗磷酸多脂血症的药物等都是铝盐,应尽量少用或不用,或改用不含铝的药品。当然,象鼠药磷化铝等,会污染环境,应该限制生产,严格使用管理。5.铝厂生产工人,长期与铝和含铝的粉尘接触,更应该做好劳动保护。6.加强铝的危害相关知识的宣传,增强人们的防护意识,加强铝在人体中的生物、生理、吸收代谢等生物学研究,科学合理使用含铝制品和铝材生活用具,保护人们生命健康,构筑和谐社会。
参考文献:
1.刘志皋主编,食品营养学,中国轻工业出版社,1997年2月第1版第7次印刷,P207-208。
2.山县登(日)编,微量元素,人民卫生出版社,1983。
3.赵曰丰,李晓明,“土壤中Alз+对人参的危害”,中国农业科学院特产研究所,《特产研究》1998年 第3期 ,p38-42。
4.方金梅,应朝阳,黄毅斌等,“铝胁迫对决明属水土保持牧草幼苗根系的影响”《中国水土保持》2003年 第7期 ,p30-32。
1、凡本网注明“来源:中食网” 的所有作品,版权均属于中食网,未经本网授权,任何单位及个人不得转载、摘编或以其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:中食网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
2、凡本网注明 “来源:XXX(非中食网)” 的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
3、如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 有关作品版权事宜请联系QQ:2427031969 邮箱:2427031969@qq.com。